阅读说明：本技术 温度检测电路板、电子设备、温度控制系统及电器设备 (Temperature detection circuit board, electronic equipment, temperature control system and electrical equipment ) 是由 石亚晨 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种温度控制电路板,用传热片来实现温度传感器的测量,加热时,只需将加热源放至传热片上,传热片背面的热电阻即可均匀受热,从而实现温度的上升,可以通过传感器输出电压的变化来测量其电路特性。对于老师来说,可以课堂上给学生演示温度变化时传感器的特性变化,方便快捷。对于学生来说,可以快速看到温度变化对输出信号的影响,如果遇到电路故障,也能通过传热片改变热电阻阻值进而改变输入信号,进行快速判断。(The invention discloses a temperature control circuit board, which realizes the measurement of a temperature sensor by using a heat transfer sheet, wherein when heating is carried out, a heating source is only needed to be put on the heat transfer sheet, and a thermal resistor on the back of the heat transfer sheet can be uniformly heated, thereby realizing the temperature rise, and the circuit characteristic can be measured by the change of the output voltage of the sensor. For teachers, the characteristic change of the sensor can be demonstrated for students in a classroom when the temperature changes, and the teaching desk is convenient and quick. For students, the influence of temperature change on output signals can be quickly seen, and if circuit faults occur, the resistance value of the thermal resistor can be changed through the heat transfer sheet so as to change input signals, and quick judgment can be carried out.)

温度检测电路板、电子设备、温度控制系统及电器设备

技术领域

本发明涉及电路领域，特别地，涉及一种温度检测电路板、电子设备、温度控制系统及电器设备。

背景技术

在教学实践中，通常需要测量某个温度传感器的温度特性曲线，即不同温度下的阻值变化，如果要对热电阻的特性进行研究，就需要模拟加热或冷却。通常采用的方法是用电烙铁或热风枪加热的方式。但这种方式有一个弊端，一是电烙铁加热法经常会对元器件造成损坏，接触时间短，电阻变化不明显，接触时间长很容易把元器件烫化，非常不利于测量。而热风枪加热法又受仪器的约束，热风枪焊台造价较高，并且热风枪加热比较考验耐心和技术，容易造成受热不均匀的情况。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种受热均匀不会烫化元器件的温度检测电路板、电子设备、温度控制系统及电器设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，

一种温度检测电路板，所述电路板一面绘有所述温度检测电路，另一面设有传热片，所述温度检测电路包括温度传感器电路，所述传热片和所述温度传感器电路中的热电阻位置对应；

所述传热片，用于接触加热源并吸收热量，且将热量通过所述电路板向所述热电阻传递；

所述温度传感器电路，用于通过所述热电阻实现检测所述加热源的温度。

进一步地，所述温度检测电路，包括至少一个拨码开关，所述拨码开关与温度检测电路的元器件连接，所述拨码开关用于选择所述元器件在温度检测电路中的工作状态。

进一步地，所述拨码开关包括两位拨码开关，所述两位拨码与固定阻值的电阻和/或固定容值的电容连接，第一位控制连接的电阻和/或电容是否短路，第二位控制连接的电阻和/或电容是否接入电路。

进一步地，所述拨码开关包括三位拨码开关，所述三位拨码可调电位器连接，所述可调电位器包括可调电阻和固定电阻，第一位控制连接的可调电阻是否短路，第二位控制连接的可调电阻是否接入电路，第三位控制连接的固定电阻是否短路。

进一步地，所述传热片为金属传热片。

进一步地，所述金属传热片焊接在电路板上。

另一方面，

一种电子设备，包括上述方案中任一所述的电路板。

另一方面，

一种温度控制系统，包括：

加热器，用于改变系统温度；

温度传感器，用于测量系统温度；

传热片，用于接触加热器并吸收热量，且将热量通过所述电路板向所述温度传感器传递；

控制器，用于根据温度传感器的测量数据控制所述加热器的工作状态。

进一步地，还包括散热风扇，所述散热风扇设于所述传热片处并与所述控制器连接，用于在所述控制器的控制下对所述传热片进行散热。

另一方面，

一种电器设备，包括上述方案任一所述的温度控制系统。

有益效果：

本发明技术方案提供的一种温度控制电路板，用传热片来实现温度传感器的测量，加热时，只需将加热源放至传热片上，传热片背面的热电阻即可均匀受热，从而实现温度的上升，可以通过传感器输出电压的变化来测量其电路特性。对于老师来说，可以课堂上给学生演示温度变化时传感器的特性变化，方便快捷。对于学生来说，可以快速看到温度变化对输出信号的影响，如果遇到电路故障，也能通过传热片改变热电阻阻值进而改变输入信号，进行快速判断。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种温度检测电路板的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种拨码开关安装电路结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种连接或电容的两位拨码开关的电路原理图；

图4是本发明实施例提供的一种连接可调电位器的三位拨码开关的电路原理图；

图5是本发明实施例提供的一种温度控制系统的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种运放滞回电路的电路原理图；

图7是本发明实施例提供的一种最大值比较输出电路的电路原理图。

具体实施方式

目前温度检测的电路，通常采用接触式和非接触式传感器，而按照温度传感器的工作原理，又可分为数字式和线性电阻方式，最常见的数字式是SHT10系列的传感器，线性电阻式传感器最常见的为PT100和TMP235。线性电阻式传感器阻值通常随温度改变而变化。

需要说明的是，温度传感器中热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即

Rt＝Rt0[1+α(t-t0)]

式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0(通常t0＝0℃)时对应电阻值；α为温度系数。

半导体热敏电阻的阻值和温度关系为

Rt＝AeB/t

式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。

相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上)，但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50～300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200～500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。

而TMP235也是一种温度传感器，其输出电压与温度成正比，设计人员可将其用于多种模拟温度检测应用中。灵活PMIC。这些温度传感器比市面上同类引脚兼容器件的精确度更高，在0℃至+70℃温度范围内可保持±0.5℃和±1℃的典型精度。该系列器件的精度经提高后，可适用于众多模拟温度检测应用。灵活PMIC。TMP235器件在–40℃至+150℃完全温度范围和2.3V至5.5V电源电压范围内提供10mV/℃正斜率输出。具有更高增益的TMP236传感器在–10℃至+125℃温度。

范围和3.1V至5.5V电源电压范围内提供19.5mV/℃正斜率输出。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1，一种温度检测电路板100，电路板100一面绘有温度检测电路110，另一面设有传热片120，温度检测电路110包括温度传感器电路111，传热片120和温度传感器电路111中的热电阻1111位置对应；

传热片，用于接触加热源并吸收热量，且将热量通过电路板向热电阻传递；

温度传感器电路，用于通过热电阻实现检测加热源的温度。

本发明实施例提供的一种温度控制电路板，用传热片来实现温度传感器的测量，加热时，只需将加热源放至传热片上，传热片背面的热电阻即可均匀受热，从而实现温度的上升，可以通过传感器输出电压的变化来测量其电路特性。对于老师来说，可以课堂上给学生演示温度变化时传感器的特性变化，方便快捷。对于学生来说，可以快速看到温度变化对输出信号的影响，如果遇到电路故障，也能通过传热片改变热电阻阻值进而改变输入信号，进行快速判断。

作为对实施例的进一步改进说明，本发明提供了另一种温度检测电路板，电路板一面绘有温度检测电路，另一面设有传热片，温度检测电路包括温度传感器电路，传热片和温度传感器电路中的热电阻位置对应；

传热片，用于接触加热源并吸收热量，且将热量通过电路板向热电阻传递；

温度传感器电路，用于通过热电阻实现检测加热源的温度。

进一步地，一些可选实施例中，传热片为金属传热片，金属传热片紧固，传热均匀，快速。金属传热片焊接在电路板上，采用焊接的方式牢固，不易脱落。

一些可选实施例中，温度检测电路包括至少一个拨码开关，如图2所示，拨码开关与温度检测电路的元器件连接，拨码开关用于选择元器件在温度检测电路中的工作状态。

在实际应用中，一些可选实施例中，拨码开关可以包括两位拨码开关，两位拨码与固定阻值的电阻和/或固定容值的电容连接，第一位控制连接的电阻和/或电容是否短路，第二位控制连接的电阻和/或电容是否接入电路。如图3所示，为固定电容值的电容的两位拨码开关的原理图。

固定阻值的电阻或固定容值的电容的工作状态如下表所示：

此外，如图4所示，一些可选实施例中，拨码开关还可以包括三位拨码开关，三位拨码可调电位器连接，可调电位器包括可调电阻和固定电阻，第一位控制连接的可调电阻是否短路，第二位控制连接的可调电阻是否接入电路，第三位控制连接的固定电阻是否短路。可调电位器工作状态如下表所示：

应当理解的是，除上述元器件外，还可以根据教学需要在其他元器件上添加拨码开关，方便调节整个电路的参数。

一种优选的实现方式，上述实施例中的拨码开关均采用贴片式拨码开关，贴片式拨码开关组装密度高、体积小、重量轻，贴片式拨码开关具有以下优点：可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30％～50％。节省材料、能源、设备、人力、时间。

本发明实施例提供的另一种温度检测电路板，通过本发明可在电路板上焊接一种传热片。只需将元器件紧贴电路板背面进行焊接，加热电路板正面的金属传热片，即可完成温度传感器阻值的改变，并且由于电路板导热的特性，受热均匀，易于操作。

通过拨码开关控制元器件的工作状态，包括控制元器件断路、短路等工作状态，进而实现电路参数的调节。使用拨码开关方便教师设置电路中的故障，不用对电路进行拆卸、重新连接等，方便教师教学。同时，学生可以根据自己的设置，使用拨码开关调节电路参数，对元器件在电路中的作用进行验证。对于学生实践分析能力具有重要意义。

对于老师来说：不用考虑人手配备一台热风枪，也不用担心学生如果用电烙铁，操作不当对温度传感器造成永久损坏的情况。

对于学生来说：可以比较方便的学习温度传感器的变化对电路起到的作用，操作简单，只需将烙铁放置在金属传热片上，即可完成温度传感器的加热，另外，如果将金属传热片对着风扇，由于金属传热片接触面积大，还可以起到快速散热的目的，加快散热，节省实验时间。

一个实施例中，本发明还提供了一种电子设备，电子设备使用上述实施例中提到的电路板。

一个实施例中，本发明还提供了一种温度控制系统50，如图3所示，包括：

加热器51，用于改变系统温度；

温度传感器52，用于测量系统温度；

传热片53，用于接触加热器51并吸收热量，且将热量通过电路板向温度传感器52传递；

控制器54，用于根据温度传感器52的测量数据控制加热器的工作状态。

作为上述温度控制系统一种可选的实现方式，还包括散热风扇55，散热风扇设于传热片处并与控制器连接，用于在控制器的控制下对传热片进行散热。由于传热片的面积较大，能够加快散热。

示例性的，本发明实施例提供一种饮水机中的温度控制系统，假如设定开关工作的温度是T1，如果开关没有滞回的特点，当达到这个温度时，电热器断开，温度下降，当低于这个温度时，电加热器接通。这样电热器就会在这个温度附近频繁接通和断开，在临界区附近产生振荡，所以，温控开关一般是具有滞回的特点。应用到控制风机的打开关闭中，风机开关一般是具有滞回的特点，动作(断开)温度TH和复位(接通)温度TL有一定的温度差——回复误差。

针对温度传感器加热方式的局限性，设计出了能够均匀且方便的加热温度传感器的加热点，如图6所示，为温度控制系统中的运放滞回控制电路。在运放滞回控制电路中，温度传感器电路将测量到的温度信号转换成电压信号输出到信号放大电路，与温度值对应的电压信号经放大后输出至A/D转换电路，把电压信号转换成数字量送给单片机系统，单片机系统根据显示需要对数字量进行处理，再送温度显示系统进行显示。此电路模拟的是饮水机温控系统，它有两个转折的门限值。比如：设定开关断开的温度是小于25℃，复位接通的温度是大于28℃，回复误差根据需要可以调整，这样就解决了风机开关频繁接通和断开的问题。接通到断开，断开到接通沿着不同的路径，不走回头路，此过程称为风机的滞回控制过程。滞回控制可以防止温度在一个值左右不断变化时，引起设备频繁打开关闭，导致设备烧坏。

在运放滞回控制电路板中，TMP235焊接至电路板背面，用电烙铁加热正面的金属焊盘即传热片，金属焊盘受热温度上升，从而加热电路板背面的TMP235温度传感器，温度传感器改变阻值，从而影响输出信号的波形。当温度大于电路板温度的上限时，输出信号为低电平，当温度小于电路板温度下限时，输出信号为高电平。

一些可选实施例中，当输入的温度有多个时，还需要比较输入温度的大小，然后决定最终的输出，因此，本发明实施例还提供了一种最大值比较输出电路，如图7所示。示例性的，在最大值比较输出电路板中，将其中一个烙铁调至300摄氏度，另一个调至350摄氏度，分别加热输入A和输入B紧邻的加热点，此时两个温度传感器同时输入，电路进行判断，筛选出温度最大值的输入信号进行输出。

本发明实施例提供的一种温度控制系统，用传热片来实现温度传感器的加热和散热，加热时，只需加热器加热，传热片背面的电阻即可均匀受热，从而实现温度的上升，可以通过传感器输出电压的变化来测量其电路特性。散热时，只需将传热片对着风扇，加快空气流动即可实现快速散热，而传统的温度传感器直接对着风扇，受风面积小，散热慢，时间比较长。

一个实施例中，本发明提供了一种电器设备，所述电器设备包括上述实施例中提到的温度控制系统。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。